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第 2 9卷第 4 期 2 0 0 8 年 8月 能源技术 ENERGY TECHNOLOGY Vo 1 2 9 No 4 Au g 2 0 0 8 提高电力管理信息系统运行安全性的措施 唐亮 ( 上海市电力公司宝山供电分公 司，上海 2 0 0 9 4 0 ) 摘要 ： 确保电力系统安全 、 稳定、 可靠地运行 ， 为电力生产提供优质 的服务 ， 关键是要做好 电 力管理信息 系统( MI S ) 及调度管理信息 系统( D MI S ) 的 日常安全防范工作。在 简述 了上海市电力 公司宝山供电分公 司电力管理信息 系统的运行现状后 ， 重点分析 了实时调度 管理远动监控 系统 ( D F 8 O O 2 ) 的结构 、 应用与存在 问题 ， 并对今后 需要完善 的一些技术 问题 ， 提 出了相应的改进措施， 以确保 电网的安全、 稳定运行 ， 确保电力网络的信息安全， 确保迎峰度夏和奥运保电任务的完成。 关键词 ： 电力管理信息系统； 调度 自动化 系统；D F 8 0 0 2系统； 技术措施 中 图分 类号 ： TM7 3 2 文 献 标 识 码 ： B 文章 编 号 ： 1 0 0 5 7 4 3 9 ( 2 0 0 8) 0 4 0 2 4 4 0 3 S o me M e a s u r e s o f I mp r o v in g t h e Ab il it y o f El e ct r ic Po we r M a na g e me n t I nf o r ma t io n S y s t e m Op e r a t io n S a f e t y TAN G Lia n g ( S h a n g h a i B a o s h a n P o we r S u p p l y B r a ch 。S ME P C， S h a n g h a i 2 0 0 9 4 0 ， C h i n a ) 电网是现代社会经济和生活的命脉 ， 如果电网 调度处理不当一旦发生大面积停电事故 ， 就会给国 民经济造成和社会生活带来 巨大损失和不 良影响。 电网的信息管理和安全运行是电网经济调度的一个 重要组成部分， 搞好电网的信息管理是保证 电网安 全运行的基础。本文将联系运行实践， 介绍电网的 电力管理信息系统的运行现状 ， 并对该系统存在 的 薄弱环节进行分析 ， 提出一些改进提高的有效措施 。 1 电力管理信息系统 当前的电网电力管理信息系统( MI S ) 具有两大 特征 ： 一是网络化， 把原来复杂低效的以纸面 、 电话 或传真为主的信息流， 变为电子网络化的信息流， 可 以更好地支持电网的安全、 高效和经济运行； 二是集 成化， MI S 创建以主题数据库为主体的数据环境， 利用通信网络和计算机 网络进行数据的采集 、 处理 和传输， 可以确保信息的安全及有效利用。系统通 过对业扩 、 计量 、 检查 、 算费 、 收费 、 账务、 配电、 综合 查询等业务和信息规范的管理 ， 完 善了 电力调度 。 电力 MI S与 S C A DA 系统 和财务 系统等 信息实 现 高度共享， 并应用数据仓库与数据挖掘技术 ， 在建立 2 4 4 不 同主题的历史数据基础上建立起数据仓库及组合 优化模型 ， 可 以对 电网的经济运行 、 电力生 产和销 售、 市场前景、 负荷预测 、 利润 目标 等进行定性或定 量的分析 。 电力调度管理信息 系统 ( D MI S ) 可 以提供各级 调度所的调度生产管理信息系统的整体解决方案， 方案侧重数据挖掘、 分析统计及决策支持， 建立以 I n t e r n e t I n t r a n e t E x t r a n e t计 算 机 网 络 为 主 的 MI S ， 为电网的中上层管理者提供及时、 准确的决策 信息 ， 为负责电力调度和运行方式 的选择以及负责 电网的继电保护、 通信 、 自动化和电力市场营销提供 强大的信息处理， 利用浏览器下信息发布功能增强 各专业生产管理功能， 提高工作效率， 有利于电网的 安全和经济运行。 D MI S 具有实用性， 能充分满足客户使用和系 统管理的方便性要求， 例如从客户的应用角度出发 ， 简化操作模式， 为用户提供一个操作简易和管理容 易的工作平台。作为一个先进的开放式 的软硬件平 台， D MI S系统运行具有安全性 ， 保证数据可靠可用 和数据和网络安全。另外 ， 系统采用结构及设备 ( 数 据 中心、 网络交换平台、 主机 、 客户机等) 应与行业标 维普资讯 唐 亮 ： 提高电力管理信息系统运行安全性的措施 准一致， 具有很好的开放性与扩展性， 使业务软件运厂 生 数 据 厂 行 在 通 用 平 台 上 ， 便 于 系 统 的 扩 展 ， 是 一 个 多 点 运 行 l R T u r 进 霪 耋 据 统一管理的系统。 l 2 实时调度管理远动监控系统 宝山供电分公 司采用的实时调度管理远动监控 系统 ( DF 8 0 0 2 ) ， 在系统设计上按照分层开放 的理念 进行设计， 集计算机、 自动化、 网络通信和多媒体技 术于一体 ， 具 有成本低 、 可靠性高 、 抗干扰 强、 性 能 好、 配制灵活 、 应用广、 实时 l生强等特点。 2 1配置 D F 8 0 0 2 系统系统构 成如 图 1所示 ， 软 件分成 支撑平台和应用两部分； 其中支撑平台包括网络管 理 、 数据库管理和图形管理 3 个部分 ， 应用软件包括 S C A D A、 数据采集、 报表、 值班员界面和 P A S等部 分。系统的软件按模块划分 ， 每个功能采用一个独 立的程序模块实现 ， 各程序模块可 以在 同一个节点 上运行 ， 也可以根据需要分布在不同的节点上运行 。 系统硬件包括单独配置 的数据采集装 置、 值班员工 作站和P A S 工作站， 以及前置机、 S C A D A服务器、 历史服务器各 2台。数据采集控制站采集高低压配 电室内的各种电气信号和参数， 经过处理后传送到 控制室及调度室 的 S C A D A 服务器。智 能通信 S CAD A服务器具有较好 的可扩性 ， 使得系统配置 十分灵活。另外还有 I P C工业控制计算机、 不间断 电源 UP S和一些其他配套辅助设备 。 2 2 流 程 D F 8 0 0 2系统 的数据 流程 十分复杂 ， 主要 有实 时数据、 历史数据、 报警数据、 控制数据和系统维护 数据等， 正常情况下这些数据 的流程相互联系。例 如 ， 实时数据流程是指前置机接收到数据后 的处理 过程 ， 如图 2所示 。 勰 器 服 务 器 l 产 生 实 时 l l l l 数 据 I l I蓁 WE B 服 务器 供 MI S 浏览 实时数据 图 2 实时数据流程图 2 3 运行情况 D F 8 0 0 2 系统 于 2 0 0 3年 4月 投运 ， 系统 采集 1 1 0 k V变电站一个 ， 3 5 k V变电站 3 4个以及地调、 沪北 2个转发虚拟厂站， 考核遥测量 1 8 5 1点 ， 考核 遥信量 2 5 9 2 点， 考核遥控量 9 0 2 点。截至 2 0 0 8 年 5 月， 已连续正常运行 6 O 个月， 特别是在当前电网 的基建 、 扩建改造、 运行维护任务繁重 的情况下 ， 完 成了调度信息管理系统的各项运行指标。 但是在这期 间也 因种种原因， 调度 自动化系统 和调度管理信息系统系统的局部都出现过一些停用 现象。例如 2 0 0 7 年 4 月至 1 2 月， 调度自动化系统 停用时间为 4 4 1 5 2 h ， R TU停用时间为 2 8 7 7 8 h ， 占停用时间 6 5 1 8 ， 通道停用时间为 1 3 3 1 3 h ， 占 停用时间 3 O 1 5 ， 其 他时间为 2 O 6 1 h ， 占停 用时 间 4 6 7 。R TU 停用 主要 发生 在 江杨站 和殷行 站， 江杨站停用时间为 9 1 8 9 h ， 殷行站停用时间为 7 9 4 9 h ， 分 别 占 R TU 停 用 时 间 3 1 9 3 和 2 7 6 2 ； 主要原因是程序不稳定 ， 有时发生死机现 象， 另外还发生过因外力破坏以及租用通道质量差 等 原因造成的通道故 障。 又如2 0 0 7 年1 月至1 0 图 1 D F 8 0 0 2 系统构成 维普资讯 唐 亮： 提高电力管理信息系统运行安全性的措施 月， 调度管理信息系统停用时间为 5 7 8 0 7 h ， R TU 停用时间为 2 2 8 2 4 h ， 其中殷行站和江杨站故障时 间分别为 7 3 5 h 和 6 8 1 h ； 其主要原因是系统运行 不稳定 。2 0 0 8年 3月在设备制造商 的配合下 ， 消除 了殷行站和江杨站的 R TU缺 陷， 以后系统运行 稳 定 ， 至今没有发生死机现象 。2 0 0 7年 1 月至 l 0月， 通道故障停用时间为 3 1 8 3 3 h ， 主要原因是外力破 坏 、 光端机故障， 以及租用通道故 障等原因。 3 存在问题及改进措施 针对系统在运行 中暴露 的缺陷 ， 公司及 时地组 织了专家和技术人员 ， 对设备进行仔细检测和查找 原因， 并采取一些措施对系统进行改进及完善 。 ( 1 )原设计 的 DF 8 0 0 2系统 中的厂站级的信息 确认与网络控制技术还需进一步加强。为此采用了 信息加密技术 ， 并辅 以确认身份 、 授权存取、 数据加 密、 数据备份等控制策略； 另外还根据业务流程制定 相应的防黑客攻击策略， 消 除在线检测 系统的安全 漏洞， 必要时采用物理隔离。WE B浏览尽管装有防 病毒软件， 但还是经常遭受病毒攻击， 造成 MI S 不 能正常浏览， 为此增加了杀毒软件、 防火墙及防病毒 预警机制 ， 及时升级 、 更新病毒特征库 ， 定时杀毒 。 ( 2 )个别厂站处于雷 害重灾 区， 要加强和完善 防雷措施。例如葑塘和顾村两变电站 ， 2 0 0 8年上半 年遭受雷击 ， 尽管站里装有防雷装置， 但还是遭受重 大雷害， 造成设备损坏 ， 厂站停运。为此 ， 必须进一 步应用防雷新技术， 尽量降低雷害损失。 ( 3 ) 经过综合 自动化建设与改造后的 2 2 0 k V 变电站 ， 满足了集控站对受控站实施开关遥控操作 的要求 ， 目前 3 5 k V变 电站 出线 已经全部实现遥控 操作 ， 可以配合变电站快速拉限电工作 ， 为调度监控 和事故处理带来了方便 ， 但是运行 中出现了遥控操 作通信超时的现象。现场检测发现 ， 超时现象 的主 要原因是行程开关安装位置偏下， 在分闸过程中， 过 早切断了电机电源 ； 结果弹簧储能不足分闸操作不 能顺利进行 。为此调整行程开关位置确保电机准确 断电， 并且要求运行人员在倒闸操作时， 仔细判断合 闸储能情况。另外检修工作结束后 ， 要求必须就地 进行 2 次分合闸操作 ， 确保断路器处于 良好 的就绪 状态 。 ( 4 )由于新 的变 电站和综合 自动化站的不断投 运 ， 数据量不断增大， 目前 2台数据服务器硬盘容量 接近饱和。为此必须增加大容量 的硬盘 ， 同时进行 数据备份 ， 确保信息的可靠和数据的完整 。 ( 5 )在前置机上进行双机切换时， 常因 MOX A ( 工业 以太网交换机 、 串口设备服务器 ) 进程走死通 道出现停运现象 ， 必须人工复位将 MO XA 电源开 关一下才能恢复正常 。为此增加了 自复位功能 。 ( 6 )由于前置机的程序走经常死导致数据转发 中断。当一个 D I B板上所带的 4 个站都出现通讯 故障时， 极有可能是该 D I B板发生错误。为此可以 换一块新板进行交换 测试 ， 观察通讯前置机上的接 收报文数据是否正常， 判断 DI B板是否有故障。 ( 7 ) 采用目前的通信方式， 一旦遭受外力破坏或 者光端机出现故障， 都可能造成大量 R T U离线， 严 重影响调度运行。为此要加强保护电力设施的宣传 和制度保障 ， 杜绝外力破坏的发生， 同时还要进一步 提高光端机通信质量降低误码率与故障率 。 4 结语 上海电网的运行 已有 1 0 0多年历史， 它对上海 的城市经济和社会生活作出了巨大贡献。随着我国 经济 的飞速发展 ， 上海的用电需求也飞速增长 ， 电网 的负荷高速增长， 尽管 电网建设不断加快 ， 配电网也 经过多轮城网改造 ， 但是 电网的发展还是跟不上增 长的用电需求 ， 特别是每年的夏季高峰用电期间 ， 供 用电之间矛盾一直使电网的安全运行经济调度面临 着严 峻考验。为了确保全市的正常生活和电网的运 行安全， 上海电力调度部门利用电力管理信息系统， 制订了各种技术方案和应急措施 ， 包括加强夏季用 电高峰期间的短期负荷预测， 合理安排 电网运行方 式等工作， 采取部